Naprendszeren kívüli neutrínók
A Naprendszeren kívülről érkező, hatalmas energiájú neutrínót észlelt az Antarktiszon működő IceCube detektorának adataival dolgozó tudósok nemzetközi csoportja.
Az egy köbkilométeres IceCube több mint ötezer szenzora az Antartkisz jegét felhasználva 2,4 kilométer mélyen detektálja a részecskét.
Fotó: Kathie Olsen/National Science Foundation
“Ez az első alkalom, hogy szilárd bizonyíték áll rendelkezésre a Naprendszeren kívüli kozmikus részecskegyorsítókból érkező nagy energiájú neutrínókról” – mondta Gary Hill, az Adelaide-i Egyetem kutatója, a Science című tudományos folyóiratban megjelent tanulmány egyik szerzője, aki szerint a felfedezés „új ablakot tár az univerzumra és megnyitja az utat egy újfajta csillagászat számára a Tejútrendszer peremén és az annál is messzebb zajló események vizsgálatára.”
A neutrínó a könnyű elemi részecske, töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt, közömbös az anyaggal szemben: egy fényév vastagságú ólomfalon a neutrínóknak mintegy fele haladna át úgy, hogy akár egyetlen atommal ütközne. A földgolyón is át tud haladni úgy, hogy akár egy atommal is ütközne, tehát képes arra, hogy keletkezési helyétől egyenes vonalban érkezzen meg a detektorhoz, fontos információkat megőrizve keletkezésének körülményeiről (impulzus, energia, a keletkezési helyhez mutató irány).
Részecskedetektor az Antarktiszinon
IceCube/University of Wisconsin-Madison/NSF
Neutrínók más-más helyről is származhatnak: a távoli világegyetemből érkezők mellett vannak mesterséges (atomerőművekben keletkező), földi (terresztrális), légköri (atmoszferikus) és napneutrínók (szoláris).
A világegyetem messzi részeiből érkező neutrínók a legnagyobb energiájú és legtávolabbi jelenségekről – például szupernóvákról, fekete lyukakról, pulzárokról és aktív galaxismagokról – hordoznak üzenetet.
Segítenek annak megértésében, hogy miként működik az univerzum, és kulcsfontosságú olyan rejtélyek megoldásában, mint a nagy energiájú kozmikus sugárzás eredete vagy a sötét anyag és a sötét energia természete.
Az IceCube által vizsgált területen trilliónyi neutrínó halad át, és amikor egyikük ütközik egy oxigénatommal a jégben, kék fény keletkezik. A tudósok a fényvillanás alapján számítják ki, hogy milyen iránya és energiája volt a neutrínónak, amikor a detektorba lépett.
2010 és 2012 között végzett méréseket elemezve két, több mint ezer teraelektronvolt (TeV) energiájú ütközést igazoltak. A neutrínók, a Szezám utca népszerű szereplői után a Bert és az Earnie nevet kapták. Később további 26 gyengébb – hozzávetőleg 30 TeV-es – ütközés nyomait azonosították. (A CERN nagy hadronütköztetőjében 8 TeV-en ütköztettek protonnyalábokat.)
Az IceCube által mért nagy energiájú események “legkevesebb fele olyan tulajdonságokkal és energiával bírt, amelyek nem összeegyeztethetők a földi légkörben keletkezőkkel” – jegyezte meg Gary Hill, aki szerint elképzelhető, hogy a neutrínók aktív galaxismagokban, talán kvazárokban keletkeztek. Az még tisztázásra vár, hogy a Tejútrendszerben vagy azon kívül. Az eddigi eredmények azt sejtetik, hogy a neutrínók nem egy forrásból, esetleg több eseményből származnak.
Forrás: MTI